[发明专利]气垫船的减阻节能与增速方法

说明书

技术领域  本发明涉及气垫船的能效比提高，具体讲是关于在气垫裙表复盖网眼层，并在网眼水垫外界面生成空泡边界层的减阻方法。

背景技术  本人于2009年9月申请《船体空泡边界层的减阻节能与增速方法》的发明，后为了在船体单位面积更大规模的减阻，又于2011年2月申请《船体网眼层的减阻节能与增速方法》的发明，两个发明前者称主工程，后者称副工程。其技术概念，是在普通船舶运动阻力最大的区域，即船体前半部两侧，复盖网眼水垫层，并在水垫外界面生成空泡边界层，以实施双重超高效的大规模减阻节能；且不管是主工程或副工程，它们还可单独使用，并有很好的技术效果。但问题是主工程不宜使用于气垫船上，原因是应利用气垫船现存的一套供气系统；且气垫船的减阻方法，同样可在网眼水垫外界面生成空泡边界层，来高效实施减阻节能的，所以开发了气垫船的减阻节能与增速方法。

本发明的积极效果是，用这种水垫空泡边界层技术于气垫船时，比用于普通船时成本更低得多，但同样可同时取得：极大提高水垫船的总能效比、时航速值及航运率，及节能减排和降低航运成本。本技术可用于新气垫船的设计上，也可用旧气垫船技术改选升级上。

发明内容  本发明解决的技术问题是，先在气垫裙表复盖网眼层，而后利用其原有的供气装备，用本案的工质喷射器生成空泡边界层，以实现双重的、即大规模集成减阻。

发明所述方法，其工质喷射器是一种针孔群喷射器；网眼层的材质可以是与气垫裙一致并连为一体的，也可粘合于气垫裙表的；工质喷射器所用压缩空气应是原气垫船的供气系统，并工作压力也是相同的；气垫船不满载时，水线以下的工质喷射器是自控关闭的，反之是自控开启的，在船尾有推进器的气垫船，其船尾推进器的功效区，是空泡离散泡的不可进入区；复盖在气垫裙表的网眼层，可以是只作水 垫减阻使用的，也可以是水垫外界面再生成空泡边界层，作大规模集成减阻使用的。

这里，普通船舶的船型流线设计与气垫裙有很大差别，十分明显的是，当气垫船两侧空泡离散后，空泡就不像普通船那样，容易进入、特别是螺旋桨推进器的吸入流，所以气垫船的工质喷射器设置区，可以是气垫裙的前部和全船的两侧全部区域。

附图说明  图1，是气垫裙表的网眼层和工质喷射器布置图。

图2，是工质喷射器的结构和安装方式。

具体实施方式  下面结合附图作进一步描述。

本发明所述在气垫裙表的网眼水垫外界面生成空泡边界层的方法，是对流线减阻不佳的气垫裙结构实施大规模减阻或一般减阻，即第一种方法是在气垫裙表盖网眼层形成水垫，并在水垫外界面生成空泡边界层，第二种只在气垫裙表复盖网眼层形成水垫。

所述在气垫裙表水线以下复盖网眼层及其工质喷射器，如图1示，(1)是网眼的一种几何形状，其面积50×50mm，(2)是网眼肋，肋宽3mm，肋高9mm，(3)工质喷射器位置，其喷头外径Φ42mm，伸出肋面8mm，工质喷射角120°，是一种针孔群输出方式。(4)空泡层形象。工质喷射器的设置是一种合理的陈式布置，设置密度0.9m²/只。

所述一种单一的网眼层减阻方式，就是一种没有喷射器输给工质生成空泡层的方法，如图1示，(3)的工质喷射器就没有了，而其余都是一样的。

所述工质喷射器的结构，如图2示，(1)喷射器本体Φ25mm，(2)喷头、高8mm，(3)喷头紧固件M6，(4)喷口针孔群，(5)喷射器安装紧固中帽，(6)空气输入管，(7)气垫裙皮。工质喷射器的材质是不锈钢。

所述气垫船不满载时，水线以上的工质喷射器的自控，是一种开环的控制方式，其方式是，其一，是在气垫船满载时的水线以下，在气垫裙内壁每0.5M高度的水平线，放置液位控制器一只，它有一个开关量输出，去控制气垫船左右二侧的一只空气支线管的调节伐，它是或开或关的二位式控制伐，所以当水线降到某一低位时， 该控制器输给该水位的二只支线调节伐是关的讯号，于是该水位区域并联于该支线上的喷射器工质全部停供，反之调节伐全打开，该水位区域工质又全供。

关于工程与安装，其一，本方法从气垫船来的压缩空气，是需要过滤的；其二，安装在气垫裙内壁的气管是软质管，并是线挂式软安装，而其气垫裙以上的气管或是不锈钢的或是无缝镀锌管，其三，水位开关，可以向仪表厂订制，要求是水浸式液位开关，基本技术指标：绝缘电阻250V50MΩ·DC；输出端子间耐电压，300V/min·Ac；输出端子对表壳耐电压350V/min·Ac。振动5G，水位开关是一种浮球式一次仪表，外壳结构，全浸式，内部磁敏式接近开关和接线端子，全部环氧树脂封闭。